엘케이켐, 페로브스카이트 소재 고도화···건식 공정 실증 나서

반도체 프리커서 기술 적용

엘케이켐 페로브스카이트 연구소에서 한 직원이 연구하고 있다. 사진제공=엘케이켐

[서울경제]

반도체 프리커서 소재 양산 전문 기업 엘케이켐(489500)이 페로브스카이트 태양전지 소재의 상용화 핵심 기술 개발 진척 소식을 14일 밝혔다.

엘케이켐은 기존 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 페로브스카이트 소재를 개발 중이다. 반도체 공정용 프리커서 기술을 응용해 저온(150℃) 합성 기반의 저비용·고성능 소재 기술을 확보했다. 또한 파우더·용액·필름(인캡전) 등 다양한 소재 단계에서 기존 대비 성능과 안정성이 크게 향상된 연구성과를 확보했으며 관련 특허 출원 및 논문 발표를 병행하고 있다.

현재는 건식(진공 증착) 공정에서 발생하는 문제 요인을 분석·보완하며 샘플 제작을 진행하고 있다. 제작된 샘플은 한국화학연구원(KRICT), UNIST, 미국·호주 등 해외 학연기관에 샘플을 제공하고 상호 피드백을 주고받으며 연구 협력을 이어가고 있다. 엘케이켐은 이들 기관과의 공동 연구를 통해 공정 신뢰성 검증뿐 아니라 소재 표준화 및 양산화 데이터 확보에도 박차를 가하고 있다.

향후 엘케이켐은 △페로브스카이트 소재의 대량 합성 및 안정성 확보 △탠덤용 고성능·고안정성 소재 개발 △잉크 및 필름 안정성 개선 △디바이스 신뢰성 향상 △우주용 태양전지 소재 연구 등을 중점 추진할 계획이다. 특히 페로브스카이트 진공 증착용(건식) 소재와 계면층·전하수송층 개발을 통해 탠덤 전지 양산화 기반 확보를 목표로 하고 있으며 핵심 원천기술 관련 지식재산권 8건을 기확보한 바 있다.

글로벌 페로브스카이트 산업은 현재 상용화에 매우 근접한 단계로 효율 측면의 기술적 완성도는 이미 높은 수준에 도달했다. 다만 안정성 확보가 상용화의 마지막 과제로 꼽히며 이를 해결할 경우 시장은 본격적으로 활성화될 것으로 전망된다. 중국과 국내 주요 기업들도 상용화 기술 개발에 속도를 내고 있는 가운데 엘케이켐 역시 독자적 소재기술을 기반으로 페로브스카이트 상용화의 안정성 문제 해결에 집중하고 있다.

이창엽 엘케이켐 대표는 “반도체 프리커서 기술을 기반으로 페로브스카이트의 효율과 안정성 문제를 해결하기 위한 연구를 지속하고 있다”며 “국내외 연구기관과 협력을 확대해 상용화 단계로 한 발 더 다가서고 있으며 페로브스카이트 모듈의 조기 상용화를 통해 차세대 태양전지 산업의 기술 혁신을 선도할 것”이라고 밝혔다.

김기혁 기자 coldmetal@sedaily.com